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研究生： 周孫良
論文名稱： 平移式雙滾子從動件之盤形凸輪機構設計與分析
指導教授： 吳隆庸
Long-Iong Wu
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年： 2008
畢業學年度： 96
語文別： 中文
論文頁數： 122
中文關鍵詞： 雙滾子從動件 、凸輪連桿機構 、接觸應力
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    • 首先利用瞬心向量法設計一個平移式單滾子從動件的凸輪輪廓，然後將雙滾子從動件取代單滾子從動件，分析平移式雙滾子從動件凸輪機構的運動情形。接著根據雙滾子從動件在凸輪輪廓上的特徵，透過幾何關係調整平移式單滾子從動件的設計參數，讓雙滾子從動件運轉在已知的凸輪輪廓時，可以達到升程與運動區間的要求。
    對於平移式雙滾子從動件凸輪機構而言，利用瞬心向量法無法形成封閉的凸輪輪廓。本文提供另外三種計算平移式徑向雙滾子從動件凸輪輪廓的計算方法，但是其效果不甚理想，且計算量比利用一已知凸輪輪廓繁雜。因此建議先設計一個完整的凸輪輪廓後，將其作為平移式雙滾子從動件的凸輪輪廓。
    根據赫茲接觸應力理論，將凸輪與滾子從動件視為兩個圓柱體，則可計算出平移式雙滾子從動件凸輪機構的最大接觸應力。以相同的升程與運動區間為條件，平移式雙滾子從動件凸輪機構的最大接觸應力比平移式單滾子從動件凸輪機構小。以相同的最大接觸應力極大值為條件，則平移式雙滾子從動件凸輪機構的轉速比平移式單滾子從動件凸輪機構快。接著分析不同的運動條件對凸輪機構最大接觸應力的影響。最後分析從動件尺寸對最大接觸應力的影響，並將單滾子從動件與雙滾子從動件的最佳設計尺寸作比較。

    摘要 I 誌謝 II 目錄 III 圖目錄 VI 表目錄 X 符號說明 XII 第一章 前言 1 1-1 概述 1 1-2 文獻回顧 1 1-3 研究動機與目的 1 第二章 平移式單滾子從動件與雙滾子從動件的盤形凸輪機構 4 2-1 向量法求平移式單滾子從動件凸輪輪廓 4 2-1-1 向量法求平移式徑向單滾子從動件凸輪輪廓 4 2-1-2 向量法求平移式偏位單滾子從動件凸輪輪廓 8 2-2 曲率半徑分析 10 2-3 將雙滾子從動件取代單滾子從動件 12 2-4 調整平移式單滾子從動件凸輪機構的運動參數 19 2-4-1 調整平移式徑向單滾子從動件凸輪機構 19 2-4-2 調整平移式偏位單滾子從動件凸輪機構 28 2-5 本章結果與討論 34 第三章 平移式徑向雙滾子從動件盤形凸輪輪廓的其他計算方法 36 3-1 平移式徑向雙滾子從動件之凸輪輪廓設計 36 3-1-1 由低暫停圓弧為起始條件計算凸輪輪廓 36 3-1-2 由高暫停圓弧為起始位置計算凸輪輪廓 42 3-2 串接雙滾子中心軌跡 47 3-2-1 以一條五階多項式做串接 50 3-2-2 以兩段漸開線做串接 53 3-3 以非圓曲線作為起始凸輪輪廓 63 3-4 設定桿件3擺動角函數為單暫停擺線曲線 70 3-5 本章結果與討論 74 第四章 平移式滾子型從動件盤形凸輪機構之接觸應力的分析 79 4-1 回位彈簧的設計 79 4-2 平移式徑向滾子型凸輪機構之表面接觸力 81 4-2-1 平移式徑向單滾子從動件凸輪機構 81 4-2-2 平移式徑向雙滾子從動件凸輪機構 84 4-3 平移式徑向滾子型凸輪機構之最大接觸應力 88 4-3-1 平移式徑向單滾子從動件凸輪機構 88 4-3-2 平移式徑向雙滾子從動件凸輪機構 89 4-4 本章結果與討論 90 第五章 設計參數對最大接觸應力的影響 94 5-1 運動曲線對最大接觸應力的影響 94 5-1-1 平移式徑向單滾子從動件凸輪機構 94 5-1-2 平移式徑向雙滾子從動件凸輪機構 96 5-2 偏位量對最大接觸應力的影響 98 5-2-1 平移式單滾子從動件凸輪機構 98 5-2-2 平移式雙滾子從動件凸輪機構 99 5-3 基圓半徑對最大接觸應力的影響 101 5-3-1 平移式徑向單滾子從動件凸輪機構 101 5-3-2 平移式徑向雙滾子從動件凸輪機構 102 5-4 升程對最大接觸應力的影響 104 5-4-1 平移式徑向單滾子從動件凸輪機構 104 5-4-2 平移式徑向雙滾子從動件凸輪機構 105 5-5 升程角對最大接觸應力的影響 107 5-5-1 平移式徑向單滾子從動件凸輪機構 107 5-5-2 平移式徑向雙滾子從動件凸輪機構 108 5-6 從動件尺寸對最大接觸應力的影響 109 5-6-1 平移式徑向單滾子從動件凸輪機構 109 5-6-2 平移式徑向雙滾子從動件凸輪機構 110 5-7 本章結果與討論 116 第六章 結論與建議 120 參考文獻 122

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